外觀、性能進階的同時,人形機器人(18.790, -0.33, -1.73%)動力源(5.340, -0.18, -3.26%)的選擇至關重要。上海證券報記者采訪獲悉,固態電池正蓄勢待發,有望成為人形機器人的“力量之源”。固態電池中的鋰、鋯等成為關鍵支撐材料。
目前,北京鋼鐵俠科技有限公司的人形機器人采用充電形式補能。談起未來的發展前景,公司聯合創始人、監事長王振超對固態電池在人形機器人上的應用前景非常樂觀。固態電池兼具安全、能量密度高等優點,且更便于將電池做分體式管理。
“能耗問題仍是制約當前人形機器人發展的一大因素。目前充電一次僅能支撐人形機器人行走兩三個小時左右,但在日常生活、工業生產中,我們都希望機器人能連續運作至少8至12小時。”王振超說。為解決這一癥結,需要降低人形機器人本身的能耗水平,并增加電池的能量密度,固態電池正與后者相契合。
“在人形機器人對重量較為敏感的前提下,高能量密度的電池體積重量更小,在人形機器人上搭載的前景很好。另外,人形機器人常常和人一同行走,未來還可能走進千家萬戶,所以固態電池的高安全性正好符合人形機器人的需求。”利元亨(26.250, -0.89, -3.28%)研究院院長杜義賢告訴記者。
目前的人形機器人大多只搭載一塊電池。然而,人形機器人不同部件對電壓、功率的要求不同,若未來電池能夠分布式設計,則能大幅提升機器人續航的靈活性和機身的力量。
“如同人的能量分布在各個身體部位一樣,分布式電池使得人形機器人的能量能夠分布在各個身體部位。”王振超說。
杜義賢表示,固態電池的鋰、鋯用量都會增加。若固態電池的正極選用負鋰錳基材料,鋰含量會高于其他正極材料。若負極材料選用金屬鋰,則該電池的鋰含量會大幅度提升。
電解質方面,傳統液態電池中六氟磷酸鋰等鋰鹽的鋰含量較少。若固態電池選用硫化物路線,其電解質中鋰含量將增長。總體來看,若固態電池正極、負極、電解質分別選用負極錳基、金屬鋰、硫化鋰基材料,電池中鋰含量將顯著增加。
“固態電池技術逐步走向產業化,這給鋯基材料的發展創造了良好的市場機遇。”三祥新材(23.020, -0.16, -0.69%)董事長夏鵬接受記者采訪時表示,目前鋯材料在固態電池中的應用正處于探索和逐步發展階段,其中氧化物和鹵化物路線所用的固態電解質均添加了鋯材料。由于目前固態電池技術仍在不斷優化,鋯材料的單位用量尚不明確。
盛和資源(11.300, -0.02, -0.18%)董秘郭曉雷表示,高純氧化鋯是氧化物技術路線的核心材料,期待固態電池給鋯行業帶來新增長。目前,鋯的傳統需求穩定,陶瓷和耐火材料仍是核心需求領域。新興領域,固態電池、核能工業、高端制造等產業也將帶動鋯需求的提升。
一位產業鏈人士透露,當前固態電池在鋯的下游需求中占比較低。國內市場化學氧化鋯(如納米氧化鋯)約有1萬噸,而僅有1噸用于固態電池。
杜義賢預計,全固態電池或在2027年左右量產。2025年下半年,固態電池的中試線(百兆瓦級以下)將開始生產,中試線落地后仍需一年左右的時間進行過渡。這段時間固態電池也可調試工藝、定型電池設計等,樂觀預測真正的量產(GW級以上規模)或在2027年左右落地。